歐秀花　石玲玲　張晶晶

摘 要：選用衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種防霉材料，分別從材料的抗菌、阻燃以及對保護(hù)樣品的顏色和力學(xué)強(qiáng)度影響等方面進(jìn)行比較。結(jié)果表明：自制隔卷布具有較好的防霉、阻燃性能，對保護(hù)樣品的色澤和力學(xué)強(qiáng)度影響最小。

關(guān)鍵詞：防霉；阻燃；色差；力學(xué)強(qiáng)度

1 引言

檔案是在一定歷史條件下形成的歷史記錄，是文化積累的重要手段，也是人類文化傳承發(fā)展的重要條件。由于制成材料本身特點(diǎn)所致，大多數(shù)檔案不易保存，霉變即是其耐久保存的隱患之一。在檔案保存過程中，防霉材料種類繁多，目前大多使用衛(wèi)生球、樟腦精等揮發(fā)性的、毒性的驅(qū)蟲防霉藥品[1][2]。究竟這類防霉材料的防霉性能如何，是否對檔案保存造成不利影響，仍是目前檔案界關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

本文選用衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種防霉材料，對其抗菌、阻燃以及對保護(hù)樣品的顏色和力學(xué)強(qiáng)度影響等方面進(jìn)行比較，優(yōu)選出較理想的防霉材料來保護(hù)檔案，盡可能延長檔案的壽命。

2 實(shí)驗(yàn)原理、材料和方法

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

2.1.1 抗菌實(shí)驗(yàn)（只涉及抗霉菌性能）。將抗菌藥敏片加至接種供試菌種的平皿表面，抗菌藥物在培養(yǎng)基內(nèi)向四周自由擴(kuò)散，其濃度隨擴(kuò)散距離的增大而降低。由于藥物的抗菌效應(yīng)使供試菌種不能生長，此無菌生長的范圍稱為抑菌圈?？咕牧系目咕阅苡梢志Φ拇笮碓u價(jià)。抑菌圈的大小與藥物的抑菌效應(yīng)成正比。抑菌圈的直徑越大，表明該材料的抗菌效果越好；反之，該材料的抗菌效果越差。

2.1.2 阻燃實(shí)驗(yàn)。利用ZBY-1型阻燃紙和紙板燃燒實(shí)驗(yàn)儀測試各種抗菌材料浸漬過紙張的阻燃性能，該儀器是參照GB/T14656技術(shù)條件研制的。

2.1.3 色差實(shí)驗(yàn)。采用目前廣泛應(yīng)用的CIE1976色差公式及其表色系統(tǒng)CIELAB測量物體顏色的色空間。兩種顏色的色差△E*是它們在CIE1976（L*，a*，b*）色空間中兩位置的幾何距離，并由下式計(jì)算：

△E* =[ （△L*）2 + （△a*）2 + （△b*）2 ]1/2

式中：△L* = L*樣品 - L*標(biāo)準(zhǔn) （明度差異）；

△a* = a*樣品 - a*標(biāo)準(zhǔn) （紅/綠差異）；

△b* = b*樣品 - b*標(biāo)準(zhǔn) （黃/藍(lán)差異）

一般用△E*評價(jià)色差，△E*值越小，表示色差越小。當(dāng)△E=1時(shí)，稱為一個(gè)NBS（美國國家標(biāo)準(zhǔn)局）色差單位。在實(shí)際檢測中，需多測幾點(diǎn)取平均值以保證結(jié)果的可靠性。

依據(jù)△E值來判斷顏色的變化時(shí)，一般可將△E分為5個(gè)等級[3][4]：

1級為極大變化，△E≥12；

2級為明顯變化，6≤△E

3級為可感變化，3≤△E<6；

4級為微小變化，1≤△E<3；

5級為極微變化，△E

2.2 儀器與材料

2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器。LRH-150-MS霉菌培養(yǎng)箱（廣東醫(yī)療器械廠）；AL104梅特勒-托利多METTLER電子天平（上海加惠儀器儀表有限公司，精確到0.001g）；DC-P3型全自動測色色差計(jì)（北京市興光測色儀器公司）；FG-QZD15切紙刀（四川長江造紙儀器有限責(zé)任公司）；J-KZ100型擺錘式抗張實(shí)驗(yàn)機(jī)（四川長江造紙儀器有限責(zé)任公司）；南通市紡織品強(qiáng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)（南通市儀器有限公司）。

2.2.2 防霉材料。衛(wèi)生球（以下簡稱“W”，丸狀，福建建陽化工總廠）；樟腦精片（以下簡稱“Z”，片劑，浙江省義烏市生活用品廠）；天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥（以下簡稱“Y”，云南春城檔案用品工貿(mào)有限公司）。

2.2.3 查氏培養(yǎng)基。NaNO3 2g；K2HPO4 1g；KCl 0.5g；MgSO4 0.5g；FeSO4 0.01g；蔗糖30g；瓊脂15 g；水1000mL；1 %NaOH溶液；6mol/LHCl。

2.2.4 供試菌種。黑曲霉、黑根霉和宛氏擬青霉由陜西省微生物研究所提供。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 防霉材料的準(zhǔn)備

a.衛(wèi)生球抗菌液：將2 g衛(wèi)生球粉末倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

b.樟腦精抗菌液：將2 g樟腦精片粉末倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

c.天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥抗菌液：將2 g研細(xì)的天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥倒入盛有50 mL無水乙醇中的無菌燒杯中，攪拌溶解。

d.自制隔卷布（以下簡稱“G”）抗菌液：選用硼砂、硼酸等無揮發(fā)性的抗菌無機(jī)化學(xué)藥品，按照一定比例制得。

e.對照組（以下簡稱“D”）：單獨(dú)使用無水乙醇作其他各種防霉材料的對照實(shí)驗(yàn)。

將潔凈無污染并滅菌處理后的棉布分別浸漬上述各抗菌液，晾干備用。

2.3.2 抑菌藥敏片的制備。使用打孔器將定性濾紙制成9 mm直徑大小的圓片，放入干燥潔凈的試管中，經(jīng)160 ℃干熱滅菌2h，保存?zhèn)溆谩?/p>

2.3.3 菌懸液制備。將已經(jīng)活化的供試菌種用0.8%的生理鹽水制成濃度為106～107個(gè)/mL的菌懸液。

2.3.4 培養(yǎng)基的制作

①溶解配料：按培養(yǎng)基配方稱取各種材料，依次加入溶解到水中；②調(diào)節(jié)pH值：配料溶解完之后，冷卻到室溫用酸度計(jì)測試溶液的pH值，然后用NaOH或HCl調(diào)節(jié)pH至7.2～7.6；③加入凝固劑：將瓊脂加入到煮沸的培養(yǎng)基中，不斷攪拌至融化，最后補(bǔ)足所蒸發(fā)的水分。④倒平板：移取0.2 mL的菌懸液倒入平皿中，然后倒入15mL培養(yǎng)基，輕輕轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿，使培養(yǎng)基與菌懸液混勻，靜置凝聚成平板。

2.3.5 試樣制取法。

將各種抗菌液浸漬后的棉布，按防霉材料保護(hù)樣品示意圖（見圖1）放置被保護(hù)樣品，置于T=25℃，RH=40～50%的環(huán)境中，45d后取出。

被保護(hù)紙張?jiān)嚇樱撼?，T=25℃，RH=60%的條件下，取代表性紙張（距離紙張邊緣5cm以內(nèi)），采用“交錯(cuò)裁切法”用切紙刀將試樣裁成15mm×250mm大小。每種試樣至少制取10組。

被保護(hù)織物試樣：常壓，T=25℃，RH=60%的條件下，取代表性試樣，利用扯邊紗條樣法制成試樣大小為50 mm×200 mm，每種試樣至少制取10組。

上述兩類試樣在測試前均需在T=20±5℃，RH=50%下作恒溫恒濕處理。

1、3.宣紙（潔凈，無污染）；2.被保護(hù)樣品；4.防霉材料

圖1 防霉材料保護(hù)樣品示意圖

2.3.6 抑菌圈實(shí)驗(yàn)法。分別取無菌干燥的濾紙片浸于抗菌液充分浸潤后，用滅菌鑷子夾出，放在制好的平板培養(yǎng)基中。夾出時(shí)，應(yīng)在容器邊緣停留片刻濾掉多余的藥液，每個(gè)平板紙片間距應(yīng)大于24mm，紙片邊緣距平皿邊緣不少于15mm，菌種接種1 min后貼完藥敏片，使之與培養(yǎng)基充分緊貼并做好標(biāo)記，置于霉菌培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h（T = 28±1 ℃，RH > 92 %），觀察霉菌生長情況并測量抑菌圈直徑大小。

3 結(jié)果與討論

3.1 抗菌性能?？咕牧系囊志Ч麥y試結(jié)果，見表1和見圖2。

由表1可知，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥對三種供試菌種的抑菌圈直徑均小于9.50 mm。自制隔卷布對該三種供試菌種的抑菌圈直徑分別為21.08 mm、23.91mm和21.67 mm，這說明自制隔卷布對三種供試菌種抑制效果良好，尤其是對黑根霉抑制效果最好。

對照組（48 h） 黑根霉（48 h）

黑曲霉（48 h） 宛氏擬青霉（48 h）

1. D 2. W 3. Z 4. Y 5. G

圖2 抗菌材料對供試菌種的抑制效果

由圖2可知，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥的抗菌效果不理想，其抑菌圈直徑均小于為0.30mm，而自制隔卷布對黑曲霉、宛氏擬青霉、黑根霉三種供試菌種均有明顯的抑制效果。實(shí)驗(yàn)中觀察到，四種防霉材料在使用初期均具有一定的抑菌效果，但隨著時(shí)間的增加，抑菌作用明顯減弱以致消失，成為微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)。

3.2 阻燃性能。防霉材料的阻燃性能測試結(jié)果，見表2

由表2知，自制隔卷布的續(xù)燃時(shí)間為1s，灼焰時(shí)間為16.32s，炭化長度為8.11s，這說明自制隔卷布具有阻燃性。數(shù)據(jù)也顯示，衛(wèi)生球、樟腦精片和天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥三種防霉材料點(diǎn)燃后均完全燃燒，阻燃性能差。

3.3 顏色和力學(xué)強(qiáng)度。防霉材料對被保護(hù)樣品顏色和力學(xué)強(qiáng)度的影響，結(jié)果分別見表3和表4。

由表3可知，樟腦精片、衛(wèi)生球、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥三種防霉材料對被保護(hù)樣品的顏色均有一定的影響，其中衛(wèi)生球?qū)γ薏肌⒚己徒z織物的影響最大，云南藥對宣紙的顏色影響最大；自制隔卷布對被保護(hù)樣品的顏色影響均小于其他各組。

表4 力學(xué)強(qiáng)度測試結(jié)果

由表4可知，老化前后自制隔卷布對各種被保護(hù)樣品的力學(xué)強(qiáng)度變化影響不大，其他三種材料對被保護(hù)樣品的影響均比自制隔卷布大。在選取的四種被保護(hù)樣品中，宣紙受到各種防霉材料的影響較大。其中，老化前天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥保護(hù)的宣紙，其縱向抗張強(qiáng)度為5.57mN，老化后變?yōu)?.60mN；橫向抗張強(qiáng)度由老化前的4.48mN變?yōu)槔匣蟮?.60mN；衛(wèi)生球保護(hù)宣紙的橫向強(qiáng)度由老化前的5.70mN減少為老化后的3.40mN。自制隔卷布保護(hù)宣紙的橫向強(qiáng)度，老化前數(shù)值為5.81mN，老化后變?yōu)?.67mN；縱向強(qiáng)度也由老化前的4.47mN變?yōu)槔匣蟮?.40mN。這說明自制隔卷布可以保護(hù)其內(nèi)置樣品。

4 總結(jié)

通過對衛(wèi)生球、樟腦精片、天然芳香防霉驅(qū)殺蟲藥和自制隔卷布四種材料的防霉、阻燃以及其對保護(hù)試樣影響的性能比較，得出以下結(jié)論：

（1）四種防霉材料均具有一定的防霉效果。其中自制隔卷布的防霉效果最佳。其他三種材料使用初期

表現(xiàn)出一定的抑菌作用，但隨著時(shí)間的增加，抑菌作用明顯減弱以至于消失，甚至成為微生物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，加速了有機(jī)質(zhì)地文物的霉變。

（2）四種防霉材料對被保護(hù)樣品的顏色均有一定的影響，其中衛(wèi)生球?qū)γ薏?、毛布和絲織物的影響最大，云南藥對宣紙的顏色影響最大；自制隔卷布對被保護(hù)樣品的顏色影響最小。

（3）自制隔卷布不僅具有一定的防霉效果，還具有一定的阻燃作用。該種保護(hù)紙質(zhì)檔案的方法具有一定的新穎性，營造了一種的特殊保存環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：甘肅天水師范學(xué)院生化學(xué)院 來稿日期：2013-10-18）